交通管理與交通科技

第十章交通管理與交通科技第一節(jié)交通控制概述

道路交通控制定義

道路交通控制，指采用交通信號（交通警察的手勢和指揮、交通標志、交通標線以及包括交通信號燈在內(nèi)的其他交通設施），對道路交通系統(tǒng)中的交通流進行控制，使之暢通有序地運行。自動控制，指在沒有人工干預的情況下，采用控制裝置使被控制對象自動按照所設定的規(guī)律運行，使被控制對象的一個或數(shù)個控制參數(shù)（如電壓、電流、速度、位置、流量、濃度等）能夠在一定的精度范圍內(nèi)按照給定的規(guī)律變化。道路交通自動控制，指不依靠交通警察的人工指揮，主要采用交通信號設施或其他自動化設備，隨交通變化特性來指揮車輛和行人的通行。交通控制與交通管理

廣義的道路交通管理指公安機關交通管理部門對道路交通系統(tǒng)的構(gòu)成要素及其相互關系的所有調(diào)控活動。狹義的道路交通管理僅僅指公安機關交通管理部門對道路交通所進行的一系列行政調(diào)控活動。（靜態(tài)管理）

廣義交通管理交通自動控制交通控制狹義交通管理二、交通控制的作用

道路交通控制隨車輛與道路交通而生

目的：1、保障交通安全（1889第一起車禍）2、疏導交通、保障交通暢通

交通控制與交通安全：減少交通事故，保障交通安全全世界已經(jīng)有2000多萬人死于交通事故

全世界每年仍有40萬至50萬人死于交通事故

我國的交通事故更為嚴重1991264817次，死亡5329219983461297806719.3億200277.3萬10.9萬33.2億200366.75萬10.4萬33.7億200451.79萬107077

三、道路交通控制的歷史與發(fā)展

（一）交通信號燈的誕生

1868年英國倫敦紅綠兩色臂板式

1914年美國紐約

三色電力發(fā)光

1926年英國沃爾佛漢普頓自動交通信號燈

（二）定時控制向協(xié)調(diào)控制發(fā)展

（三）20世紀30年代初期感應式信號控制器誕生（四）區(qū)域控制三、道路交通控制的歷史與發(fā)展

單點控制線控系統(tǒng)區(qū)域控制系統(tǒng)交通控制的分類一、按類別劃分：限制控制、信號控制、交通誘導控制

二、按控制區(qū)域劃分：點、線、面

三、按控制原理劃分：定時控制、感應控制、脫機優(yōu)化控制、自適應控制

四、按控制思想劃分：被動式控制、主動式控制

五、按信號配時生成方式劃分：人工優(yōu)化技術(shù)、脫機優(yōu)化技術(shù)、聯(lián)機優(yōu)化技術(shù)

交通通控控制制的的發(fā)發(fā)展展總總結(jié)結(jié)：：無序序開始始管管理理手動動信信號號自動動信信號號兩色色三色色定周周期期感應應控控制制單點點線性性協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)脫機機優(yōu)優(yōu)化化聯(lián)機機優(yōu)優(yōu)化化區(qū)域域控控制制被動動式式控控制制主動動式式控控制制智能能化化更高高級級形形式式發(fā)展展展展望望智能能化化多模模式式化化最優(yōu)優(yōu)化化規(guī)范范化化通用用化化與與模模塊塊化化第二二節(jié)節(jié)智智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)各國國對對ITS概概念念的的理理解解各各有有差差異異，，但但實實質(zhì)質(zhì)一一致致。。目目前前我我國國定定義義如如下下：：智智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)（（簡簡稱稱ITS））是是在在較較完完善善的的基基礎礎設設施施（（包包括括道道路路、、港港口口、、機機場場和和通通信信））之之上上，，將將先先進進的的信信息息技技術(shù)術(shù)、、通通信信技技術(shù)術(shù)、、控控制制技技術(shù)術(shù)、、傳傳感感器器、、計計算算機機技技術(shù)術(shù)和和系系統(tǒng)統(tǒng)綜綜合合技技術(shù)術(shù)有有效效的的集集成成，，并并應應用用于于地地面面運運輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)，，從從而而建建立立起起大大范范圍圍內(nèi)內(nèi)發(fā)發(fā)揮揮作作用用的的，，實實時時、、準準確確、、高高效效的的運運輸輸系系統(tǒng)統(tǒng)。。實現(xiàn)現(xiàn)效效率率、、安安全全、、環(huán)環(huán)境境、、經(jīng)經(jīng)濟濟等等方方面面的的效效益益2.1智能能交通通系統(tǒng)統(tǒng)概述述－產(chǎn)產(chǎn)生背背景IntelligentTransportationSystem（ITS）基礎設施數(shù)據(jù)傳輸智能技術(shù)運輸系統(tǒng)2.2.智智能交交通系系統(tǒng)簡簡介－－ITS的的效益益改善安全減少擁擠使環(huán)境影響降低到最小程度提高生產(chǎn)率增進機動化水平提高能源效率2.2.智智能交交通系系統(tǒng)簡簡介－－ITS的的效益益智能交交通系系統(tǒng)的的最終終目的的是建建立快快速、、準時時、安安全、、便捷捷和舒舒適的的交通通運輸輸體系系,以以保證證社會會經(jīng)濟濟可持持續(xù)發(fā)發(fā)展,建立立與人人類生生存環(huán)環(huán)境相相協(xié)調(diào)調(diào)的良良好的的交通通運輸輸環(huán)境境。智能交交通系系統(tǒng)的的優(yōu)勢勢可以以用方方便、、安全全、舒舒適、、快捷捷8個個字來來概括括。國外的經(jīng)經(jīng)驗證明明,一旦旦ITS投入使使用,至至少可以以把城市市的交通通堵塞減減少50%,交交通事故故甚至可可以減少少80%。美國智能交通通協(xié)會主席柯柯林斯說,ITS的應用用可使現(xiàn)有公公路使用率提提高15%～～30%。據(jù)日本官方的的估計,日本本在今后的20年內(nèi)可降降低8%～10%的交通通事故;每年年交通事故死死亡人數(shù)可比比現(xiàn)在減少30%～70%;到2010年,日日本國內(nèi)的交交通阻塞可減減少20%以以上。每年還可減少少45.46億Ｌ的燃料料消耗,公路路網(wǎng)絡通行能能力成倍增長長,并減少尾尾氣污染,經(jīng)經(jīng)濟效益與社社會效益都是是很可觀的根據(jù)日本道路路·交通·車車輛智能化推推進協(xié)會的試試算,僅導航航系統(tǒng)的開發(fā)發(fā)到目前就已已經(jīng)創(chuàng)造出20億美元規(guī)規(guī)模的市場,今后20年年預計ITS整體將創(chuàng)造造出5000億美元的市市場規(guī)模。2.2智能能交通系統(tǒng)簡簡介－ITS的效益為交通出行者者提供便利減少出行時耗耗縮短不必要的的行駛里程省時、省油提高行車安全全2.2智能能交通系統(tǒng)對對交通系統(tǒng)的的效應為交通管理者者提供有力的的支持交通管理者需需要在充分了了解現(xiàn)有道路路交通運行狀狀況的基礎上上,作出相應應的管理決策策。借助實時信息息采集、傳輸輸與發(fā)布系統(tǒng)統(tǒng)應急救援緩解擁擠為決策和檢驗驗決策效果提提供依據(jù)改善公交服務務和經(jīng)營對交通設施的的智能化管理理為企業(yè)的物流流運輸提供更更經(jīng)濟有效、、安全的服務務2.2智能能交通系統(tǒng)對對交通系統(tǒng)的的效應2.3智能能交通系統(tǒng)概概述－ITS應用與服服務智能交通控制系統(tǒng)改善安全的技術(shù)

多式聯(lián)運系統(tǒng)出行者信息系統(tǒng)西單至王府井擁擠有延誤

車內(nèi)導航自然資源管理快速準確的醫(yī)療救護響應惡劣天氣狀況響應2.3智能能交通系統(tǒng)簡簡介－

非交交通部門也需需要ITS軍事上–使軍隊部署時間縮短沿海地區(qū)緊急疏散2.4智能能交通系統(tǒng)的的主要研究內(nèi)內(nèi)容美國的七大系系統(tǒng)ATMS(AdvancedTrafficManagementSystems)ATIS(AdvancedTravelerInformationSystems)APTS(AdvancedPublicTransportationSystems)CVO(CommercialVehicleOperations)AVCS(AdvancedVehicleControlSystems)ARTS(AdvancedRuralTransportationSystems)AHS(AutomatedHighwaySystems)AHS2.4智智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要研研究究內(nèi)內(nèi)容容ATMS————先先進進的的監(jiān)監(jiān)測測、、控控制制和和信信息息處處理理系系統(tǒng)統(tǒng)。。該類系統(tǒng)統(tǒng)向交通通管理部部門和駕駕駛員提提供對道道路交通通流進行行實時疏疏導、控控制和對對突發(fā)事事件應急急反應的的功能。。ATIS———為出行者者提供及時的的信息服務（（當前交通狀狀況、公交路路線與發(fā)車時時刻表、票價價、天氣狀況況……）。出行者決策：：出行目的地地、出行時間間、出行方式式、出行路線線2.4智能能交通系統(tǒng)的的主要研究內(nèi)內(nèi)容APTS———利用智能技技術(shù)對傳統(tǒng)的的公共交通系系統(tǒng)進行改造造而形成一種種信息化、智智能化、社會會化的新型現(xiàn)現(xiàn)代公共交通通系統(tǒng)。公共車輛定位位系統(tǒng)，客運運量自動檢測測系統(tǒng)，行駛駛信息服務系系統(tǒng)，自動調(diào)調(diào)度系統(tǒng)，電電子車票系統(tǒng)統(tǒng)等。2.4智能能交通系統(tǒng)的的主要研究內(nèi)內(nèi)容CVO——通通過改善運運輸企業(yè)的營營運資質(zhì)辦理理、注冊登記記、上繳稅費費、運輸管理理、貨物配送送過程，提高高運輸企業(yè)安安全與生產(chǎn)效效率。針對重載卡車車與州際長途途客運車。2.4智能能交通系統(tǒng)的的主要研究內(nèi)內(nèi)容AVCS———研制具有道道路障礙自動動識別、自動動報警、自動動轉(zhuǎn)向、自動動制動、自動動保持安全車車距、車速和和巡航控制功功能的智能車車輛。提供供更安全、更更舒適、更富富效率的駕駛駛環(huán)境。AVCS是是自動公路系系統(tǒng)不可分離離的部分。2.4智能能交通系統(tǒng)的的主要研究內(nèi)內(nèi)容ARTS———ITS技術(shù)術(shù)，尤其是ATIS和APTS相關關技術(shù)在鄉(xiāng)村村地區(qū)的應用用。根據(jù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)運輸輸?shù)奶厥庑枰?，也有一些些特殊技術(shù)的的開發(fā)和研究究，如緊急呼呼救和事故防防止、不利道道路和交通環(huán)環(huán)境的實時警警告等2.4智能能交通系統(tǒng)的的主要研究內(nèi)內(nèi)容AHS————更更高高級級的的智智能能車車輛輛系系統(tǒng)統(tǒng)與與智智能能道道路路系系統(tǒng)統(tǒng)的的集集成成。。ITS研研究究領領域域中中最最具具挑挑戰(zhàn)戰(zhàn)性性和和最最具具市市場場潛潛力力的的一一項項研研究究。。2.4智智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要研研究究內(nèi)內(nèi)容容2.4智智能能交交通通系系統(tǒng)統(tǒng)的的主主要要研研究究內(nèi)內(nèi)容容日本本的的九九大大領領域域先進進的的導導航航系系統(tǒng)統(tǒng)自動動收收費費系系統(tǒng)統(tǒng)協(xié)助助安安全全駕駕駛駛交通通管管理理優(yōu)優(yōu)化化道路路管管理理效效率率化化協(xié)助助公公交交車車輛輛運運營營商用用車車輛輛效效率率化化協(xié)助助行行人人協(xié)助助緊緊急急車車輛輛運運營營歐洲洲、、美美國國、、日日本本ITS發(fā)發(fā)展展歷歷程程2.5世世界界ITS的的發(fā)發(fā)展展歷歷程程第二二階階段段應應用用開開發(fā)發(fā)第一一階階段段初初期期發(fā)發(fā)展展第三階階段集集成與與國際際標準準化時時代始于1994舉辦組組織：：ITSAmerica,ERTICO，ITSJapan其他成成員組組織：：ITSKorea,ITSAustralia,ITSCanada.世界ITS研究究動向向和研研究成成果展展示的的盛會會2.5世世界ITS的發(fā)發(fā)展歷歷程2007中國ITS世世界大大會第三節(jié)節(jié)GPS與與GIS技技術(shù)GPS是““GlobalPositioningSystem””即““全球球定位位系統(tǒng)統(tǒng)”的的簡稱稱。該該系統(tǒng)統(tǒng)原是是美國國國防防部為為其星星球大大戰(zhàn)計計劃投投資100多億億美元元而建建立的的，具具有全全球性性、全全能性性（陸陸地、、海洋洋、航航空與與航天天）、、全天天候優(yōu)優(yōu)勢的的導航航定位位、定定時、、測速速系統(tǒng)統(tǒng)，由由空間間衛(wèi)星星系統(tǒng)統(tǒng)、地地面監(jiān)監(jiān)控系系統(tǒng)、、用戶戶接收收系統(tǒng)統(tǒng)三大大子系系統(tǒng)構(gòu)構(gòu)成，，已廣廣泛應應用于于軍事事和民民用等等眾多多領域域。3.1GPS的的組組成成空間間部部分分地面面控控制制部部分分用戶戶3.2應應用用：：其他緊急援助話務指揮信息查詢導航車輛跟蹤GPS3.3GIS技技術(shù)術(shù)地理理信信息息系系統(tǒng)統(tǒng)，，簡簡稱稱GIS（（GeographicInformationSystem））。。地地理理信信息息是是指指直直接接或或間間接接與與地地球球上上的的空空間間位位置置有有關關的的信信息息，，又又常常稱稱為為空空間間信信息息。。一一般般來來說說，，GIS可可定定義義為為：：““用用于于采采集集、、存存儲儲、、管管理理、、處處理理、、檢檢索索、、分分析析和和表表達達地地理理空空間間數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)，，是是分分析析和和處處理理海海量量地地理理數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的通通用用技技術(shù)術(shù)。。””從從GIS系系統(tǒng)統(tǒng)應應用用角角度度，，可可進進一一步步定定義義：：““GIS由由計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)、、地地理理數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)和和用用戶戶組組成成，，通通過過對對地地理理數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)的的集集成成、、存存儲儲、、檢檢索索、、操操作作和和分分析析，，生生成成并并輸輸出出各各種種地地理理信信息息，，從從而而為為土土地地利利用用、、資資源源評評價價與與管管理理、、環(huán)環(huán)境境監(jiān)監(jiān)測測、、交交通通運運輸輸、、經(jīng)經(jīng)濟濟建建設設、、城城市市規(guī)規(guī)劃劃以以及及政政府府部部門門行行政政管管理理提提供供新新的的知知識識，，為為工工程程設設計計和和規(guī)規(guī)劃劃、、管管理理決決策策服服務務。?！薄?.4GIS的構(gòu)成GIS硬件軟件數(shù)據(jù)人員方法GIS所需的一切計算機資源

GIS運行所必須的各種程序

GIS的操作對象決策者應用模型3.5交通通GIS—T基于GIS的的可視化交通通管理系統(tǒng)以以交通地理信信息系統(tǒng)（GIS-T））為集成平臺臺，通過交換換式以太網(wǎng)，，將交通信號號控制系統(tǒng)、、交通電視監(jiān)監(jiān)視系統(tǒng)、交交通信息誘導導系統(tǒng)、GPS警車定位位系統(tǒng)、投影影拼接大屏幕幕顯示系統(tǒng)和和已有的通信信系統(tǒng)、122交通事故故報警系統(tǒng)等等有機地結(jié)合合為一個整體體，實現(xiàn)信息息資源共享，，充分發(fā)揮系系統(tǒng)的整體效效益，形成具具有數(shù)據(jù)采集集、處理能力力、決策能力力、組織協(xié)調(diào)調(diào)以及指揮能能力的科學、、高效的交通通指揮運行機機制。3.5GIS—T系統(tǒng)功能闡述述3.5GIS—T系統(tǒng)功能闡述述由上圖可以看看出4個組成成部分：1.信息集集成與系統(tǒng)管管理2.可視化化綜合交通指指揮和應急指指揮3.可視化綜綜合交通管理理業(yè)務應用4．綜合交通通信息發(fā)布第四節(jié)道路路交通控制指指揮中心交通指揮控制制中心，通常常簡稱交通指指揮中心，它它是道路交通通發(fā)展到一定定程度、交通通管理和控制制達到一定水水平的產(chǎn)物。。它以現(xiàn)代計計算機為代表表的高科技技技術(shù)為支撐，，并使之與人人的管理因素素相結(jié)合，將將各種獨立硬硬件系統(tǒng)合并并和融合而成成。具體來說說，它既融合合了各路面交交通控制系統(tǒng)統(tǒng)，也融合了了交通管理部部門的其他管管理系統(tǒng)，如如車輛管理、、駕駛員管理理、交通違章章處理、事故故報警和處理理等系統(tǒng)。交通控制指揮揮中心是有彼彼此關聯(lián)的原原則、方法、、警務人員和和設備組成的的一個系統(tǒng)整整體。交通指揮中心心4.1交通通指揮中心的的構(gòu)成道路交通指揮中心交通信息管理子系統(tǒng)交通信號控制子系統(tǒng)電視監(jiān)控子系統(tǒng)交通誘導子系統(tǒng)衛(wèi)星定位子系統(tǒng)通信廣播子系統(tǒng)業(yè)務咨詢子系統(tǒng)……待擴充子系統(tǒng)闖紅燈拍照子系統(tǒng)4.1道路交通管理理系統(tǒng)道路交通管理系統(tǒng)……財務和裝備管理系統(tǒng)警員信息管理系統(tǒng)道路交通事故信息管理系統(tǒng)駕駛員違章管理系統(tǒng)駕駛員考試管理系統(tǒng)機動車信息管理系統(tǒng)進口機動車核查系統(tǒng)駕駛員信息管理系統(tǒng)被盜機動車核查系統(tǒng)道路交通辦公自動化系統(tǒng)4.2交通通信號控制子子系統(tǒng)交通信號控制制子系統(tǒng)是利利用交通信號號對道路上運運行的車輛以以及行人進行行指揮和疏導導。交通信號號控制子系統(tǒng)統(tǒng)控制的交通通信號以交通通信號燈為主主，不包括手手勢指揮等人人工信號。4.3電視視監(jiān)控子系統(tǒng)統(tǒng)電視監(jiān)控子系系統(tǒng)采用先進進的電視攝像像技術(shù)將路段段、路口以及及重要部門的的視頻信息傳傳遞到指揮中中心，具有直直觀、明了，，信息即時及及監(jiān)控范圍大大等特點。4.4交通通誘導子系統(tǒng)統(tǒng)交通誘導子系系統(tǒng)利用固定定的、活動的